一种活性炭吸附降解的评价试验台

技术领域

本发明涉及污染物治理技术技域，尤其涉及一种活性炭吸附降解的评价试验台。

背景技术

垃圾焚烧发电技术的发展迅猛，不仅解决了“垃圾围城”的难题，实现了废料再利用，还在一定程度上缓解了国家能源紧缺的问题。然而，垃圾焚烧发电过程中不可避免会产生很多有害的气体和物质，对于废气处理对我国的环境污染防治工作有着十分重要的意义。

活性炭是一种用途极广的工业吸附剂，它是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。虽然活性炭吸附设备是常见的废气净化设备，但是在实际的工业生产中其未能达到最大程度地吸附净化废气作用。

发明内容

本发明提供了一种活性炭吸附降解的评价试验台，用于模拟垃圾电厂反应条件，开展粉末状活性炭样本的反应性能检测，从而确定活性炭吸附降解能力。

本发明提供的一种活性炭吸附降解的评价试验台，包括：依次连接的配气系统、烟气预热系统、反应系统、尾气排放系统及控制系统；

所述配气系统包括：二氯苯、CO、NO、NO2、SO2、N2、O2、CO2八路气系统以及一路配水系统；所述配气系统用于混合气化后的蒸馏水，得到待吸附混合物；

所述烟气预热系统采用烟气预热盘管加热炉形式，且炉中安装串入合金电阻丝并填实耐高温导热绝缘材料及保温材料；

所述反应系统采用可半开型加热炉结构；

所述尾气排放系统包括：冷凝器、气液分离罐及玻璃吸收瓶；所述冷凝器用于在所述控制系统的控制下对反应产物进行分相处理，得到液相产品及气相产品，所述气液分离罐可用于存放所述液相产品，所述玻璃吸收瓶可用于存放所述气相产品。

可选地，所述待吸附混合物在所述配气系统中的预热温度区间为[150～300℃]。

可选地，所述配气系统中的烟气预热炉的壳体采用DN300，且所述烟气预热炉内部采用填料盘管。

可选地，所述反应系统的温度控制范围为常温至220℃，温度控制精度±1℃。

可选地，所述反应系统中的反应管采用DN40石英管。

可选地，所述反应系统的总量器不大于1m

可选地，质量流量计量程为0～50SCCM。

可选地，所述烟气预热炉的外壳与炉体间中空隔热，且炉体隔热表面温度不超过50℃。

可选地，工作温度为-30℃至50℃之间。

可选地，工作湿度为10％RH至90％RH之间。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明公开的一种活性炭吸附降解的评价试验台，包括：依次连接的配气系统、烟气预热系统、反应系统、尾气排放系统及控制系统；所述配气系统包括：二氯苯、CO、NO、NO2、SO2、N2、O2、CO2八路气系统以及一路配水系统；所述配气系统用于混合气化后的蒸馏水，得到待吸附混合物；所述烟气预热系统采用烟气预热盘管加热炉形式，且炉中安装串入合金电阻丝并填实耐高温导热绝缘材料及保温材料；所述反应系统采用可半开型加热炉结构；所述尾气排放系统包括：冷凝器、气液分离罐及玻璃吸收瓶；所述冷凝器用于在所述控制系统的控制下对反应产物进行分相处理，得到液相产品及气相产品，所述气液分离罐可用于存放所述液相产品，所述玻璃吸收瓶可用于存放所述气相产品。从而模拟垃圾电厂反应条件，开展粉末状活性炭样本的反应性能检测，从而确定活性炭吸附降解能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图；

图1为本发明的一种活性炭吸附降解的评价试验台的配气系统结构原理图；

图2为本发明的一种活性炭吸附降解的评价试验台的监控系统示意图；

图3为本发明的一种活性炭吸附降解的评价试验台的试验台架参考布局图；

图4为本发明的一种活性炭吸附降解的评价试验台的的试验台对烟气的去除效率图；

其中：

A为气瓶组；B为预热炉；C为反应炉；D为洗涤池；E为控制箱；1为温度控制器；2为二氯苯注射泵；3为混合气预热炉；4为入口取样阀；5为质量控制器组；6为半开式反应炉；7为标准气瓶组；8为洗涤池；10为控制系统；11为水蒸气注射泵；12为环境传感器；13为温度传感器；14为电加热器。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种活性炭吸附降解的评价试验台，用于模拟垃圾电厂反应条件，开展粉末状活性炭样本的反应性能检测，从而确定活性炭吸附降解能力。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了便于理解，请参阅图1，图1为本发明的一种活性炭吸附降解的评价试验台的配气系统结构原理图，包括：依次连接的配气系统、烟气预热系统、反应系统、尾气排放系统及控制系统；

所述配气系统包括：二氯苯、CO、NO、NO2、SO2、N2、O2、CO2八路气系统以及一路配水系统；所述配气系统用于混合气化后的蒸馏水，得到待吸附混合物；

所述烟气预热系统采用烟气预热盘管加热炉形式，且炉中安装串入合金电阻丝并填实耐高温导热绝缘材料及保温材料；

所述反应系统采用可半开型加热炉结构；

所述尾气排放系统包括：冷凝器、气液分离罐及玻璃吸收瓶；所述冷凝器用于在所述控制系统的控制下对反应产物进行分相处理，得到液相产品及气相产品，所述气液分离罐可用于存放所述液相产品，所述玻璃吸收瓶可用于存放所述气相产品。

在本发明实施例中，评价试验台包括配气系统、烟气预热系统、反应系统、尾气排放系统及控制系统。工艺流程为去离子水经过平流泵计量后进入汽化器汽化，原料气经过质量流量计计量后进行混合，再与水蒸气一起进入到预热器，随后分别进入反应系统进行反应，反应器进、出气体做气体含量分析。反应出口的气体经过冷却后向指定区域排放。

另外，实施例中的尾气排放系统，反应产物由反应器下端放出，进入冷凝器冷凝后进入气液分离器进行分相处理，液相产品存储于气液分离罐，也可间歇放出。气相物料从分离罐上端经胶管进入玻璃吸收瓶，可加入不同化学试剂对尾气进行吸收，吸收后的气相排放至安全地带或通风橱。

在本发明实施例中，配气系统采用现场压缩钢瓶作为气源，包含二氯苯、CO、NO、NO2、SO2、N2、O2、CO2八路气系统以及一路配水系统。

在具体实现中，为高浓度反应气体经过手动球阀、过滤器、后进入减压阀，并测量进出口压力，再进入到气体质量流量计，设定和显示流量。再经过单向阀进入气体混合器。气路配备旁路吹扫功能，满足利用。

请参阅图3，图3为本发明的一种活性炭吸附降解的评价试验台的监控系统示意图，控制界面有工艺流程图、带控制点的控制流程图、参数设置表以及各控制点的实时曲线和历史曲线，历史曲线保留时间永久等。

具体地，所述待吸附混合物在所述配气系统中的预热温度区间为[150～300℃]。

具体地，所述配气系统中的烟气预热炉的壳体采用DN300，且所述烟气预热炉内部采用填料盘管。

具体地，所述反应系统的温度控制范围为常温至220℃，温度控制精度±1℃。

具体地，所述反应系统中的反应管采用DN40石英管。

具体地，所述反应系统的总量器不大于1m

具体地，质量流量计量程为0～50SCCM。

具体地，所述烟气预热炉的外壳与炉体间中空隔热，且炉体隔热表面温度不超过50℃。

在本发明实施例中，反应系统采用可半开型加热炉结构，反应系统内的样品管为可快速拆卸式，方便活性炭样品的装卸。样品管内设置用于固定粉末、碎片或整块状活性炭样品的管道结构，用于维持样品在样品管内的位置，确保不发生样品泄露；样品管的最高使用温度650℃，控温精度优于±1℃，反应系统入口、管心及出口位置应分别设置测温点，用于监控对应位置的活性炭样品温度，测温点位置可调节。反应器顶部有压力表及压力传感器测量反应压力。反应器要求气体分散，配有均匀分布装置。反应炉采用电加热，反应炉为开式三段炉，通过控制反应器外壁温度来控制反应温度，加热温度可调，仪表自动控温，可程序升温控制。加热炉外壳材质：不锈钢，外壳与炉材中间中空隔热，炉壳布置冲通孔散热。且炉膛与炉丝采用一体成型技术。

在本发明实施例中，烟气预热系统采用可半开式加热炉结构，烟气预热盘管加热炉形式，整体隔离板设计，烟气预热炉中安装串入合金电阻丝并填实耐高温导热绝缘的材料及保温材料，表面温度小于50℃，满足炉内高温的同时保证外皮不烫手。

具体地，工作温度为-30℃至50℃之间。

具体地，工作湿度为10％RH至90％RH之间。

本发明的一种缺相保护装置，包括：电力箱1，所述电力箱1内安装有断路器B、开关控制器C、电表D和集中器A，所述集中器A内置有通信模块，所述集中器A用于出现缺相事件时，通过下发跳闸指令至所述开关控制器C，触发断路器B跳闸，并通过所述通信模块将缺相信息和所述开关控制器C所产生的开关动作信息进行上送；所述电力箱1的内部开设有安装腔25，所述安装腔25的底侧内壁上转动安装有转门3，所述转门3上安装有锁套4，所述锁套4的侧部安装有钥匙孔5，所述安装腔25靠近所述锁套4的侧部开设有锁孔16，所述锁套4内滑动安装有锁舌9，所述锁舌9上安装有限位机构，所述锁舌9位于所述锁孔16内，所述锁孔16的底部开设有传动槽8，所述传动槽8内安装有传动机构，所述传动机构与所述限位机构相连接，所述传动槽8的侧部开设有通孔13，所述电力箱1的内壁上开设有滑孔14，所述滑孔14内滑动安装有触发机构，所述滑孔14的顶侧内壁上安装有报警机构，所述通孔13与所述滑孔14相连通，所述传动机构穿过所述通孔13与所述触发机构相连接。

请参阅图3，图3为本发明的一种活性炭吸附降解的评价试验台的试验台架参考布局图，其中预热炉B和洗涤池D位于控制箱E和反应炉C的下方，而气瓶组A则位于预热炉B一侧，以该布局为例制作的试验台，经初步测试，测试结果请参阅图4的本发明的一种活性炭吸附降解的评价试验台的试验台对烟气的去除效率图，发现对9种气体的去除效果均较佳，其中二氯苯的去除达到80％。

本发明实施例提供的本发明公开的一种活性炭吸附降解的评价试验台，包括：依次连接的配气系统、烟气预热系统、反应系统、尾气排放系统及控制系统；所述配气系统包括：二氯苯、CO、NO、NO2、SO2、N2、O2、CO2八路气系统以及一路配水系统；所述配气系统用于混合气化后的蒸馏水，得到待吸附混合物；所述烟气预热系统采用烟气预热盘管加热炉形式，且炉中安装串入合金电阻丝并填实耐高温导热绝缘材料及保温材料；所述反应系统采用可半开型加热炉结构；所述尾气排放系统包括：冷凝器、气液分离罐及玻璃吸收瓶；所述冷凝器用于在所述控制系统的控制下对反应产物进行分相处理，得到液相产品及气相产品，所述气液分离罐可用于存放所述液相产品，所述玻璃吸收瓶可用于存放所述气相产品。从而模拟垃圾电厂反应条件，开展粉末状活性炭样本的反应性能检测，从而确定活性炭吸附降解能力。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。